CH660361A5 - METHOD FOR PRODUCING 2,6-DIFLUORBENZONITRILE. - Google Patents

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difluorbenzonitril durch Umsetzung von 2,6-Dichlorbenzonitril mit Kaliumfluorid. Das 2,6-Di-fluorbenzonitril ist ein brauchbares Zwischenprodukt für verschiedene Agrikulturchemikalien, Pharmazeutika oder Farbstoffe. The present invention relates to a process for the preparation of 2,6-difluorobenzonitrile by reacting 2,6-dichlorobenzonitrile with potassium fluoride. 2,6-Di-fluorobenzonitrile is a useful intermediate for various agricultural chemicals, pharmaceuticals or dyes.

Es sind bereits Verfahren zur Herstellung von 2,6-Diflu-orbenzonitril beschrieben worden, bei denen die Chloratome des 2,6-Dichlorbenzonitrils durch Fluoratome substituiert werden; siehe z.B. J. Chem. Soc., Chem. Comm., 1965, Seiten 430-431, und Journal of Organic Synthetic Chemistry Association, Band 27, Seite 175 (1969). Bei diesen Verfahren ist es erforderlich, dass die Umsetzungen in Gegenwart eines Lösungsmittels, wie Dimethylsulfon oder Dimethylsulfoxid, durchgeführt werden. Wegen der Zersetzung des Lösungsmittels kommt es zur Bildung von wesentlichen Mengen an Zersetzungsprodukten, die kaum abtrennbar sind und die Aufarbeitung schwierig machen. Es ist ferner erforderlich, eine grosse Menge eines derartigen Lösungsmittels einzusetzen. Andererseits ist es derzeit praktisch äusserst schwierig, das Lösungsmittel zurückzugewinnen. Die bekannten Verfahren sind daher wirtschaftlich nachteilig, und es hat sich als wünschenwert erwiesen, ein industriell vorteilhaftes Verfahren zu entwickeln, welches die herkömmlichen Verfahren ersetzen kann. Processes for the preparation of 2,6-difluorobenzonitrile have already been described in which the chlorine atoms of the 2,6-dichlorobenzonitrile are substituted by fluorine atoms; see e.g. J. Chem. Soc., Chem. Comm., 1965, pages 430-431, and Journal of Organic Synthetic Chemistry Association, volume 27, page 175 (1969). These processes require that the reactions be carried out in the presence of a solvent such as dimethyl sulfone or dimethyl sulfoxide. The decomposition of the solvent leads to the formation of substantial amounts of decomposition products which are difficult to separate and which make work-up difficult. It is also necessary to use a large amount of such a solvent. On the other hand, it is currently extremely difficult to recover the solvent. The known processes are therefore economically disadvantageous, and it has proven desirable to develop an industrially advantageous process which can replace the conventional processes.

Von den Erfindern wurden umfangreiche Untersuchungen durchgeführt mit dem Ziel, die Nachteile der oben erwähnten Verfahren zu vermeiden. Dabei wurde festgestellt, dass das gewünschte Produkt in guter Ausbeute erhalten werden kann, indem man die Reaktion unter Druck durchführt, und zwar selbst dann, wenn man kein Lösungsmittel verwendet. Ausgehend von dieser Entdeckung, wurde jetzt ein neues und industriell vorteilhaftes Verfahren erfunden. Genauer gesagt, wird mit der vorliegenden Erfindung ein Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difluorbenzonitril durch Extensive studies have been carried out by the inventors with the aim of avoiding the disadvantages of the above-mentioned methods. It was found that the desired product can be obtained in good yield by carrying out the reaction under pressure even if no solvent was used. Based on this discovery, a new and industrially advantageous process has now been invented. More specifically, the present invention accomplishes a process for producing 2,6-difluorobenzonitrile

Umsetzung von 2,6-Dichlorbenzonitril mit Kaliumfluorid geschaffen, das dadurch gekennzeichnet ist, dass die Umsetzung des 2,6-Dichlorbenzonitrils mit Kaliumfluorid in Abwesenheit eines Lösungsmittels bei einer Temperatur von 5 200 bis 450 °C unter Druck durchgeführt wird. Reaction of 2,6-dichlorobenzonitrile with potassium fluoride created, which is characterized in that the reaction of 2,6-dichlorobenzonitrile with potassium fluoride is carried out in the absence of a solvent at a temperature of 5 200 to 450 ° C under pressure.

Im folgenden wird die Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsformen näher erläutert. The invention is explained in more detail below on the basis of preferred embodiments.

Das erfmdungsgemässe Verfahren kann durchgeführt werden, indem man 2,6-Dichlorbenzonitril und Kaliumfluo-îorid in einen geschlossenen Behälter, wie einen Autoklaven, einspeist und das Gemisch erhitzt und rührt. The process according to the invention can be carried out by feeding 2,6-dichlorobenzonitrile and potassium fluorine into a closed container, such as an autoclave, and heating and stirring the mixture.

Das erfindungsgemäss einzusetzende Kaliumfluorid kann ein gewöhnliches, im Handel erhältliches Produkt sein oder ein feinpulverisiertes Produkt. Es wird im allgemeinen in ei-îsner Menge des 0,8- bis 2,0fachen, vorzugsweise des 1- bis l,5fachen und insbesondere des 1,2- bis 1,5-fachen, der theoretischen molaren Menge eingesetzt, die für die Umsetzung mit 2,6-Dichlorbenzonitril erforderlich ist, d.h. der theoretischen molaren Menge, die erforderlich ist, um die Chlor-20 atome des 2,6-Dichlorbenzonitrils durch Fluoratome zu ersetzen. Die Reaktionstemperatur beträgt im allgemeinen 200 bis 450 °C, vorzugsweise 250 bis 400 °C und insbesondere 300 bis 400 °C, speziell 330 bis 350 °C. Die Reaktionszeit liegt im allgemeinen bei 0,5 bis 20 Stunden. Der Druck in 25 dem geschlossenen Reaktor kann ein sich spontan einstellender Druck aufgrund des Aufheizens unter geschlossenen Bedingungen sein und beträgt im allgemeinen etwa 3 bis etwa 25 kg/cm2. Ferner kann die Luft in dem geschlossenen Reaktor ersetzt sein durch ein Inertgas, um eine Oxidation zu verso hindern, oder der Druck kann auf ein Niveau gesteigert werden, das höher ist als der oben erwähnte Druckbereich, um eine Polymerisation zu verhindern. The potassium fluoride to be used in the present invention may be an ordinary, commercially available product or a finely powdered product. It is generally used in an amount of 0.8 to 2.0 times, preferably 1 to 1.5 times and in particular 1.2 to 1.5 times, the theoretical molar amount required for the Reaction with 2,6-dichlorobenzonitrile is required, ie the theoretical molar amount required to replace the chlorine-20 atoms of 2,6-dichlorobenzonitrile with fluorine atoms. The reaction temperature is generally 200 to 450 ° C, preferably 250 to 400 ° C and in particular 300 to 400 ° C, especially 330 to 350 ° C. The reaction time is generally 0.5 to 20 hours. The pressure in the closed reactor can be a spontaneously occurring pressure due to heating under closed conditions and is generally from about 3 to about 25 kg / cm 2. Further, the air in the closed reactor may be replaced with an inert gas to prevent oxidation, or the pressure may be raised to a level higher than the above-mentioned pressure range to prevent polymerization.

Aus dem auf diese Weise erhaltenen Reaktionsprodukt kann das 2,6-Difluorbenzonitril als das angestrebte Produkt 35 mit hoher Reinheit und in guter Ausbeute erhalten werden, und zwar indem man das Reaktionsprodukt der gewöhnlichen Trenn- oder Reinigungsbehandlung unterwirft oder auch ohne eine solche Behandlung. Ferner kann ein teilweise fluoriertes Produkt, das in den Reaktionsprodukten zurück-40 bleibt, durch ein geeignetes Trennverfahren, wie Destillation, zurückgewonnen werden und für die Wiederverwendung im Kreislauf geführt werden. From the reaction product thus obtained, the 2,6-difluorobenzonitrile as the aimed product 35 can be obtained with high purity and in good yield by subjecting the reaction product to the ordinary separation or purification treatment or without such treatment. Furthermore, a partially fluorinated product remaining in the reaction products can be recovered by a suitable separation method such as distillation and recycled for reuse.

Die folgenden Beispiele erläutern die Erfindung, ohne sie zu beschränken. The following examples illustrate the invention without restricting it.

45 Beispiel 1 45 Example 1

In einen 500 ml Autoklaven, der mit einer Druckanzeige-Vorrichtung (Manometer), einem Rührer und einem Thermometer ausgerüstet ist, gibt man 111,8 g 2,6-Dichlorbenzo-nitril (Reinheit 96%) und 108,8 g Kaliumfluorid. Der Auto-50 klav wird verschlossen. Anschliessend wird die Luft im Autoklaven durch trockenes Stickstoffgas ersetzt. Die Temperatur wird allmählich unter Rühren auf eine Innentemperatur von 350 °C gesteigert. Dann wird die Umsetzung 3 h fortgesetzt. Während der Umsetzung beträgt der Maximaldruck 55 14,3 kg/cm2. Nach beendeter Reaktion wird der Autoklav abgekühlt und das Produkt bei einer Temperatur im Bereich von 200 °C gesammelt, und zwar mittels einer Destilliervorrichtung, die zuvor an den Autoklaven angebaut wurde. Dabei werden 73,0 g eines öligen Produktes erhalten (Kp. 81 60 bis 83 °C/13 mmHg). Dieses ölige Produkt wird mittels Gaschromatographie analysiert. Demzufolge beträgt der Gehalt an 2,6-Difluorbenzonitril 99% (Ausbeute 83%). 111.8 g of 2,6-dichlorobenzo-nitrile (purity 96%) and 108.8 g of potassium fluoride are placed in a 500 ml autoclave equipped with a pressure indicator (manometer), a stirrer and a thermometer. The Auto-50 klav is closed. The air in the autoclave is then replaced by dry nitrogen gas. The temperature is gradually raised to an internal temperature of 350 ° C with stirring. Then the reaction is continued for 3 hours. During the implementation, the maximum pressure is 55 14.3 kg / cm2. When the reaction is complete, the autoclave is cooled and the product is collected at a temperature in the range of 200 ° C. by means of a distillation device which was previously attached to the autoclave. 73.0 g of an oily product are obtained (bp 81 60 to 83 ° C / 13 mmHg). This oily product is analyzed by gas chromatography. Accordingly, the content of 2,6-difluorobenzonitrile is 99% (yield 83%).

Beispiele 2 bis 7 « Auf gleiche Weise wie in Beispiel 1 werden Umsetzungen unter den in der folgenden Tabelle aufgeführten Bedingungen durchgeführt. Die erhaltenen Ergebnisse sind ebenfalls in der Tabelle aufgeführt. Examples 2 to 7 In the same way as in Example 1, reactions are carried out under the conditions listed in the table below. The results obtained are also shown in the table.

3 3rd

660 660

Tabelle table

Bsp. Menge an Ex. Amount of

Kalium potassium

Temp. Temp.

Zeit time

Druck print

Menge an Amount of

Zusammens. d. Together. d.

Ausbeute des Yield of

Nr. 2,6-DCBN No. 2,6-DCBN

fluorid fluoride

(°C) (° C)

(h) (H)

spontan spontaneous

öligem oily

Produkts (Gew.%) Product (% by weight)

angestrebten aimed for

(96% Rein (96% pure

(g) (G)

(max (Max

Produkt nach Gaschroma Gaschroma product

Produktes (%) Product (%)

heit) (g) unit) (g)

kg/cm2) kg / cm2)

(g) (G)

tographie tography

2 111,8 2 111.8

108,8 108.8

350 350

1 1

23,0 23.0

74,2 74.2

2,6-DFBN = 92 2,6-DFBN = 92

70 70

andere = 8 other = 8

3 137,6 3 137.6

89,3 89.3

350 350

5 5

23,5 23.5

90,2 90.2

2,6-DFBN = 93 2,6-DFBN = 93

70 70

andere = 7 other = 7

4 77,4 4 77.4

75,3 75.3

300 300

17,5 17.5

21,5 21.5

47,5 47.5

2,6-DFBN = 97 2,6-DFBN = 97

77 77

andere = 3 other = 3

5 118,8 5 118.8

108,8 108.8

400 400

1 1

24,5 24.5

68,3 68.3

2,6-DFBN = 99 2,6-DFBN = 99

78 78

andere = 1 other = 1

6 124,3 6 124.3

100,7 100.7

330 330

5 5

22,5 22.5

85,0 85.0

2,6-DFBN = 98,8 2,6-DFBN = 98.8

87,2 87.2

andere = 1,2 others = 1.2

7 124,3 7 124.3

100,7 100.7

300 300

5 5

21,5 21.5

89,6 89.6

2,6-DFBN = 96,6 2,6-DFBN = 96.6

89,6 89.6

andere = 3,4 other = 3.4

2,6-DCBN = 2,6-Dichlorbenzonitril 2,6-DFBN = 2,6-Difluorbenzonitril 2,6-DCBN = 2,6-dichlorobenzonitrile 2,6-DFBN = 2,6-difluorobenzonitrile

C C.

Claims (8)

660 361660 361 1. Verfahren zur Herstellung von 2,6-Difhiorbenzonitril durch Umsetzung von 2,6-Dichlorbenzonitril mit Kalium-fluorid, dadurch gekennzeichnet, dass man die Umsetzung des 2,6-Dichlorbenzonitrils mit Kaliumfluorid in Abwesenheit eines Lösungsmittels bei einer Temperatur von 200 bis 450 °C unter Druck durchführt. 1. A process for the preparation of 2,6-difhiorbenzonitrile by reacting 2,6-dichlorobenzonitrile with potassium fluoride, characterized in that the reaction of 2,6-dichlorobenzonitrile with potassium fluoride in the absence of a solvent at a temperature of 200 to 450 ° C carried out under pressure. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur 250 bis 400 °C beträgt. 2. The method according to claim 1, characterized in that the reaction temperature is 250 to 400 ° C. 2 2nd PATENTANSPRÜCHE PATENT CLAIMS 3. Verfahren nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur 300 bis 400 °C beträgt. 3. The method according to claim 2, characterized in that the reaction temperature is 300 to 400 ° C. 4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktionstemperatur 330 bis 350 °C beträgt. 4. The method according to claim 3, characterized in that the reaction temperature is 330 to 350 ° C. 5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass Kaliumfluorid in einer molaren Menge eingesetzt wird, die vom 0,8- bis 2,0fachen der theoretischen molaren Menge beträgt, die zur Umsetzung mit 2,6-Dichlor-benzonitril erforderlich ist. 5. The method according to any one of claims 1 to 4, characterized in that potassium fluoride is used in a molar amount which is from 0.8 to 2.0 times the theoretical molar amount, which is for reaction with 2,6-dichlorobenzonitrile is required. 6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Kaliumfluorid in einer molaren Menge eingesetzt wird, die vom 1- bis l,5fachen der theoretischen molaren Menge beträgt, die zur Umsetzung mit 2,6-Dichlorbenzonitril erforderlich ist. 6. The method according to claim 5, characterized in that potassium fluoride is used in a molar amount which is from 1 to 1.5 times the theoretical molar amount required for reaction with 2,6-dichlorobenzonitrile. 7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass Kaliumfluorid in einer molaren Menge eingesetzt wird, die vom 1,2- bis l,5fachen der theoretischen molaren Menge beträgt, die zur Umsetzung mit 2,6-Dichlorbenzonitril erforderlich ist. 7. The method according to claim 6, characterized in that potassium fluoride is used in a molar amount which is from 1.2 to 1.5 times the theoretical molar amount required for reaction with 2,6-dichlorobenzonitrile. 8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Reaktion unter einem Druck von 3 bis 25 kg/cm2 durchgeführt wird. 8. The method according to any one of claims 1 to 7, characterized in that the reaction is carried out under a pressure of 3 to 25 kg / cm2.